Biofísica 4 Electricidad (20) 36. Electrodinámica

Se conecta una fuente de 1 000 V CC a un capacitor de 1.000 μF inicialmente descargado, a través de un resistor de 1.000 Ω. Cuando finalice la carga

 

 

 

a. ¿cuánta energía habrá entregado la fuente al circuito?

 

ΔUf = Q ΔV (Energía entregada por la fuente)

 

 donde

ΔUf = energía de la fuente

Q = carga entregada

ΔV = diferencia de potencial = 1 000 V

 

La carga entregada por la fuente (Q), es la acumulada en el capacitor

 

Q = C ΔV

 

donde

Q = carga del capacitor

C = capacitor = 1 000 μF

ΔV = diferencia de potencial = 1 000 V

 

Reemplazando

Q = 1 000 μF 1 000 V = 1 C

 

Reemplazando en la fórmula de la energía de la fuente

ΔUf = 1 C 1 000 V = 1 000 J

 

 

b. ¿cuánta habrá recibido el capacitor?

 

 ΔUc = 1/2  Q  ΔV (Energía acumulada en el capacitor )

 

donde

ΔUc = energía almacenada en el capacitor

Q = carga entregada = 1C

ΔV = diferencia de potencial = 1.000 V

 

Reemplazando

ΔUc = 1/2 * 1 C  1 000 V = 500 J  

 

 

c. ¿y cuánta habrá disipado el resistor? (sobra un dato).

 

 ΔUf = ΔUc + ΔUr  (Energía disipada por el resistor)

 

donde

ΔUf = energía de la fuente = 1 000 J

ΔUc = energía almacenada en el capacitor = 500 J

ΔUr = energía disipada por el resistor

 

Reemplazando y despejando ΔUr

ΔUr = 1 000 J – 500 J = 500 J